Redovno povećanje cijena električne energije mnoge tjera na razmišljanje o pitanju alternativnih izvora električne energije. Jedno od najboljih rješenja u ovom slučaju je hidroelektrana. Potraga za rješenjem ovog pitanja ne tiče se samo razmjera zemlje. Sve češće možete vidjeti mini-hidroelektrane za dom (kućicu). Troškovi u ovom slučaju bit će samo za izgradnju i održavanje. Nedostatak takve strukture je što je njezina izgradnja moguća samo pod određenim uvjetima. Potreban je protok vode. Osim toga, za izgradnju ove građevine u vašem dvorištu potrebna je dozvola lokalnih vlasti.
Shema mini-hidroelektrane
Princip rada hidroelektrane za dom je prilično jednostavan. Strukturni dijagram je sljedeći. Voda pada na turbinu, uzrokujući rotaciju lopatica. Oni pak, zbog momenta ili pada tlaka, pokreću hidraulički aktuator. Iz njega se primljena snaga prenosi na električni generator, koji stvarastruja.
Trenutno je hidroelektrična shema najčešće upotpunjena upravljačkim sustavom. To omogućuje dizajnu da radi u automatskom načinu rada. U slučaju potrebe (na primjer, nezgoda), moguće je prebaciti se na ručno upravljanje.
Vorte mini-hidroelektrana
Treba razumjeti da mini-hidroelektrane ne mogu proizvesti više od tri tisuće kilovata. Ovo je maksimalna snaga takve strukture. Točna vrijednost ovisit će o vrsti HE i dizajnu korištene opreme.
Ovisno o vrsti protoka vode razlikuju se sljedeće vrste stanica:
- Kanal, karakterističan za ravnice. Postavljaju se na rijekama s malim protokom.
- Stacionarno koristite energiju vodenih rijeka uz brz tok vode.
- HE instalirane na mjestima gdje protok vode opada. Najčešće se nalaze u industrijskim organizacijama.
- Mobilni, koji su napravljeni pomoću ojačane navlake.
Za izgradnju hidroelektrane dovoljan je čak i mali potok koji teče kroz gradilište. Vlasnici kuća s centralnom vodom ne bi trebali očajavati.
Jedna od američkih tvrtki razvila je stanicu koja se može ugraditi u vodoopskrbni sustav kod kuće. U vodoopskrbni sustav ugrađena je mala turbina koja se pokreće strujanjem vode koja se kreće gravitacijom. Usporava brzinuprotok vode, ali smanjuje troškove električne energije. Osim toga, ova instalacija je potpuno sigurna.
Čak se i mini-hidroelektrane grade u kanalizacijskoj cijevi. Ali njihova izgradnja zahtijeva stvaranje određenih uvjeta. Voda kroz cijev bi trebala teći prirodno zbog nagiba. Drugi zahtjev je da promjer cijevi mora biti prikladan za opremu. A to se ne može učiniti u samostojećoj kući.
Klasifikacija mini HE
Mini hidroelektrane (kuće u kojima se koriste uglavnom su privatni sektor) najčešće su jedne od sljedećih vrsta, koje se razlikuju po principu rada:
- Vodeno kolo je tradicionalnog tipa i najlakše ga je napraviti.
- Propeler. Koristi se u slučajevima kada rijeka ima kanal širine više od deset metara.
- Vjenac se postavlja na rijekama s blagim protokom. Dodatne strukture se koriste za povećanje brzine protoka vode.
- Darrieusov rotor se obično ugrađuje u industrijska postrojenja.
Ove su opcije uobičajene jer ne zahtijevaju izgradnju brane.
Vodeno kolo
Ovo je klasična vrsta hidroelektrane, koja je najpopularnija u privatnom sektoru. Mini hidroelektrane ovog tipa su veliki kotač koji se može okretati. Njegove oštrice su spuštene u vodu. Ostatak strukture je iznad kanala, tjerajući cijeli mehanizam da se kreće. Vlastse prenosi preko hidrauličkog pogona do generatora koji stvara struju.
Propelerska stanica
Na okviru u okomitom položaju nalazi se rotor i podvodna vjetrenjača, spuštena pod vodu. Vjetrenjača ima lopatice koje se rotiraju pod utjecajem toka vode. Najbolji otpor pružaju oštrice širine dva centimetra (s brzim protokom, čija brzina, međutim, ne prelazi dva metra u sekundi).
U ovom slučaju, oštrice se pokreću zbog rezultirajuće sile podizanja, a ne zbog pritiska vode. Štoviše, smjer kretanja lopatica je okomit na smjer strujanja. Ovaj proces je sličan vjetroelektranama, samo što radi pod vodom.
Garland HE
Ova vrsta mini-hidroelektrane je kabel razvučen preko kreveta i učvršćen u potisnom ležaju. Turbine male veličine i težine (hidraulički rotori) su obješene i čvrsto pričvršćene na nju u obliku vijenca. Sastoje se od dva polucilindra. Zbog poravnanja osi, kada se spuste u vodu, u njima se stvara zakretni moment. To dovodi do činjenice da se kabel savija, rasteže i počinje se okretati. U ovoj situaciji kabel se može usporediti s osovinom koja služi za prijenos snage. Jedan kraj užeta spojen je na mjenjač. Snaga se na njega prenosi rotacijom kabela i hidrauličkih rotora.
Prisutnost nekoliko "vijenaca" pomoći će povećati snagu stanice. Mogu se međusobno povezati. Čak ni to ne poboljšava puno.učinkovitosti ove HE. To je jedan od nedostataka takve strukture.
Još jedan nedostatak ove vrste je opasnost koju stvara za druge. Ovakva stanica može se koristiti samo na pustim mjestima. Znakovi upozorenja su obavezni.
Rotor Daria
Mini-hidroelektrana za privatnu kuću ovog tipa nazvana je po svom graditelju - Georgesu Darieru. Ovaj dizajn je patentiran 1931. godine. To je rotor s lopaticama na sebi. Za svaku od oštrica, potrebni se parametri odabiru pojedinačno. Rotor se spušta pod vodu u okomitom položaju. Lopatice se rotiraju zbog pada tlaka koji nastaje pod djelovanjem vode koja struji njihovom površinom. Ovaj proces je sličan sili uzgona zbog koje avioni polijeću.
Ova vrsta HE ima dobar indeks učinkovitosti. Druga prednost je da smjer toka nije bitan.
Od nedostataka ove vrste elektrana izdvaja se složen dizajn i teška instalacija.
Prednosti mini hidroelektrana
Bez obzira na vrstu dizajna, mini hidroelektrane imaju niz prednosti:
- Ekološki prihvatljiv, ne proizvodi štetne tvari za atmosferu.
- Proces proizvodnje električne energije je bešuman.
- Voda ostaje čista.
- Struja se proizvodi konstantno, bez obzira na doba dana ili vremenske uvjete.
- Čak i mali potok dovoljan je za opremanje stanice.
- Višak električne energije može se prodati susjedima.
- Ne treba mi puno dokumentacije o dozvoli.
uradi sam mini hidroelektrana
Možete sami izgraditi vodenu stanicu za proizvodnju struje. Za privatnu kuću dovoljno je dvadeset kilovata dnevno. Čak i mini hidroelektrana "uradi sam" može podnijeti ovu vrijednost. Ali treba imati na umu da ovaj proces karakteriziraju brojne značajke:
- Teško je napraviti precizne izračune.
- Dimenzije, debljina elemenata se bira "na oko", samo empirijski.
- Improvizirane strukture nemaju zaštitne značajke, što dovodi do čestih kvarova i povezanih troškova.
Stoga, ako nema iskustva i određenih znanja u ovoj oblasti, bolje je odustati od ideje ove vrste. Možda će biti jeftinije kupiti gotovu stanicu.
Ako se ipak odlučite sve učiniti vlastitim rukama, tada morate početi s mjerenjem brzine protoka vode u rijeci. Uostalom, to ovisi o snazi koja se može dobiti. Ako je brzina manja od jednog metra u sekundi, onda se izgradnja mini hidroelektrane na ovom mjestu neće opravdati.
Još jedan korak koji se ne smije izostaviti su izračuni. Potrebno je pažljivo izračunati iznos troškova koji će se potrošiti na izgradnju stanice. Kao rezultat toga, može se pokazati da hidroelektrana nije najbolja opcija. Tada biste trebali obratiti pažnju na druge vrste alternativne struje.
Mini hidroelektrana mogla bi biti najbolje rješenje za ušteduza struju. Za njegovu izgradnju potrebno je imati rijeku u blizini kuće. Ovisno o željenim karakteristikama, možete odabrati odgovarajuću verziju hidroelektrane. Uz pravi pristup, takvu strukturu možete napraviti čak i vlastitim rukama.
